Геология

Распространение сейсмических волн — Сердобольский Л. А.

Распространение сейсмических волн
Учебное издание

год издания — 2012, кол-во страниц — 256, ISBN — 978-5-91961-053-3, тираж — 500, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ матов., масса книги — 420 гр., издательство — РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина

цена: 600.00 руб

Р е ц е н з е н т ы:
к-т тех. наук В. Ю. Матусевич (ОАО «ТНК-ВР»)
к-т тех. наук Г. А. Карапетов (РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина)

Формат 60x90 1/16. Печать офсетная

Книга представляет собой учебник по курсу «Теория упругости», она также может быть полезна при изучении курсов «Упругие волны в сплошных средах», «Распространение волн». В необходимом объёме рассматривается базис теории сейсмических волн — теория упругости (теории напряжений, деформаций, уравнения теории упругости и волновое уравнение). Основное внимание уделяется изучению процессов распространения волн в граничащих средах и явлений на границах раздела сред. Выводятся и решаются уравнения Цёппритца, истолковываются получаемые решения. Исследуется поведение объёмных (продольных и поперечных) и поверхностных (Рэлея, Лява) волн.

Для студентов-геофизиков, обучающихся по специальности «Технология геологической разведки», специализации «Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых», «Геофизические исследования скважин» и «Сейсморазведка».

В основу настоящего издания положены лекции по теории упругих волн, читавшиеся на протяжении многих лет студентам-геофизикам доцентом кафедры разведочной геофизики РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина Львом Александровичем Сердобольским, и соответствующие «Конспекты лекций…» по отдельным частям курса. Вместе с тем, в отличие от конспектов, изложение материала существенно расширено, добавлены главы, касающиеся отражения волн от свободной поверхности, распространения Рэлеевских волн и волн Лява. Впервые в учебной литературе даётся единое представление обобщённых уравнений Цёппритца, описывающих поведение плоских гармонических волн на границах раздела слоёв, и приводятся алгоритмы и программные коды их решения. Описание распространения волн производится на основе спектральной теории.

Книга изобилует большим количеством примеров, характерных для практической сейсморазведки, а также содержит значительное число детально выверенных иллюстраций, способствующих лучшему усвоению материала.

Данное издание подготовлено после смерти автора.

Предисловие
А. В. Белоусов, Г. А. Карапетов
Апрель 2011

Предисловие	5
Введение	6
Используемые переменные	8

Глава 1. Основы теории деформаций	11

1.1. Понятие о деформации	11
1.2. Компоненты малой деформации	14
1.3. Разложение малой деформации на удлинения, сдвиги и повороты	20
1.4. Выражение вектора упругого смещения через скалярный и векторный
потенциалы	21
1.5. Преобразование компонент тензора чистой деформации к новой
системе координат	25
1.6. Поверхность деформации	30
1.7. Относительное объёмное расширение	33

Глава 2. Основы теории напряжений	35

2.1. Понятие о напряжении	35
2.2. Компоненты тензора напряжения	38
2.3. Уравнения динамического равновесия в напряжениях	41
2.4. Попарное равенство касательных напряжений	43
2.5. Преобразование компонент тензора напряжения к новым осям
координат	46
2.6. Поверхность напряжений	48

Глава 3. Связь напряжений и деформаций	51

3.1. Физические основы связи	51
3.2. Закон Гука для главных напряжений и удлинений	55
3.3. Общие соотношения закона Гука для однородной изотропной
идеально упругой среды	56

Глава 4. Кинематические уравнения динамического равновесия	61

4.1. Полная система уравнений для идеально упругой изотропной среды	61
4.2. Уравнения динамического равновесия в упругих смещениях	63
4.3. Частные формы уравнения динамического равновесия	67
4.3.1. Безвихревое поле	67
4.3.2. Эквиволюмиальное поле	67
4.3.3. Уравнение для дилатации вектора упругих смещений	68
4.3.4. Уравнение для ротации вектора упругих смещений	69
4.3.5. Уравнение для скалярного потенциала смещений	69
4.3.6. Уравнение для вектор-потенциала смещений	70
4.3.7. Колебания, возбуждаемые жёстким экраном	71
4.3.8. Обобщение частных случаев	72

Глава 5. Решение уравнений динамического равновесия	74

5.1. Спектральный метод решения	74
5.2. Анализ полученного решения	79
5.3. Решение волнового уравнения для сферической волны	85

Глава 6. Механизм распространения упругой волны	88

6.1. Постановка задачи	88
6.2. Вторая формула Грина	89
6.3. Вывод формулы Кирхгофа	94
6.4. Истолкование формулы Кирхгофа	99

Глава 7. Сейсмические волны на границе раздела упругих сред	104

7.1. Характеристики границ раздела	104
7.2. Граничные условия	109
7.3. Типы первичных волн и образуемые ими на границе вторичные волны	114

Глава 8. Отражение и прохождение SH-волны	120

8.1. Описание волн и создаваемых ими на границе напряжений	120
8.2. Граничные условия и спектральные коэффициенты рассеивания	122
8.3. Волны рассеивания при падений SH-волны на кровлю
низкоскоростной среды	126
8.4. Волны рассеивания при падении SH-волны на кровлю
высокоскоростной среды	129
8.5. Образование преломлённой волны	141

Глава 9. Обобщённые уравнения для коэффициентов рассеивания
плоских P- и SV-волн	147

9.1. Общие замечания и определения	147
9.2. Описание волн и создаваемых ими на границе напряжений	151
9.2.1. Нисходящие продольные волны	151
9.2.2. Нисходящие SV-волны	153
9.2.3. Восходящие P-волны	155
9.2.4. Восходящие S-волны	157
9.3. Граничные условия и обобщённые уравнения Цёппритца	159

Глава 10. Отражение и преломление плоской продольной волны	167

10.1. Уравнения Цёппритца для P-волны	167
10.2. Волны рассеивания, возбуждаемые P-волной на кровле
низкоскоростной среды	172
10.3. Волны рассеивания, возбуждаемые P-волной на кровле
высокоскоростной среды	176

Глава 11. Отражение и прохождение поперечной вертикально
поляризованной плоской волны	185

11.1. Уравнения Цёппритца для SV-волны	185
11.2. Волны рассеивания, возбуждаемые SV-волной на границе	189

Глава 12. Отражение сейсмических волн от дневной поверхности	204

12.1. Уравнения Цёппритца для дневной поверхности	204
12.2. Падение P-волны на дневную поверхность	206
12.3. Падение SV-волны на дневную поверхность	208

Глава 13. Волна Рэлея	214

13.1. Граничные условия и потенциалы упругих смещений	214
13.2. Характер смещений, переносимых волной Рэлея	220

Глава 14. Волна Лява	227

14.1. Общие замечания	227
14.2. Образование волны Лява	228

Приложения	236

Приложение 1. Расчёт коэффициентов рассеивания SH-волны	236
Приложение 2. Расчёт коэффициентов рассеивания P- и SV-волн	239

Литература	247
Об авторе	248

Книги на ту же тему

Избранные труды. Геофизика и физика взрыва, Садовский М. А., 1999
Проблемы геотомографии, Николаев А. В., Галкин И. Н., Санина И. А., ред., 1997
Физические основы сейсмического метода. Нетрадиционная геофизика, Николаев А. В., Галкин И. Н., ред., 1991
Внутренняя структура земной коры. Методика анализа и интерпретация сейсмических волновых полей, Тулина Ю. В., Ярошевская Г. А., 1979
Наземная невзрывная сейсморазведка, Шнеерсон М. Б., Майоров В. В., 1988
Отражённые волны в тонкослоистых средах, Кондратьев О. К., 1976
Методика многократных перекрытий в сейсморазведке, Мешбей В. И., 1985
Сейсморазведка на сложных зондирующих сигналах, Кострыгин Ю. П., 1991
Метод миграции в сейсморазведке, Робинсон Э. А., 1988
Системы регистрации и обработки данных сейсморазведки, Полшков М. К., Козлов Е. А., Мешбей В. И., Крейсберг В. М., Борковский Г. М., Цукерник В. Б., Климович Н. И., Иванов В. А., Табаков Г. Г., 1984
Механика глубинных подземных взрывов, Чедвик П., Кокс А., Гопкинс Г., 1966
Теоретические проблемы в геофизике. Вычислительная сейсмология. Выпуск 29, Кейлис-Борок В. И., Молчан Г. М., ред., 1997
Сейсмология ядерных взрывов, Родин Г., 1974
Получение надежных данных сейсморазведки, Притчетт У., 1999
Интерпретация данных сейсморазведки методом отражённых волн, Пузырев Н. Н., 1959
Широкоугольное глубинное сейсмическое профилирование дна акваторий. В 2-х ч. (комплект из 2 книг), Бяков Ю. А., Глумов И. Ф., Коган Л. И., Маловицкий Я. П., Мурзин P. P., 2001
Внутренние гравитационные волны в неоднородных средах, Булатов В. В., Владимиров Ю. В., 2005
Корректная постановка граничных задач в акустике слоистых сред, Касаткин Б. А., Злобина Н. В., 2009
Сейсмическое микрорайонирование территорий городов, населённых пунктов и больших строительных площадок, Заалишвили В. Б., 2009
Сейсмический мониторинг литосферы, Гамбурцев А. Г., 1992
Математическая теория подготовки и прогноза тектонического землетрясения, Добровольский И. П., 2009
Предсказание землетрясений, Рикитаке Т., 1979
Проблемы геофизики XXI века: В 2 кн. (комплект из 2 книг), Николаев А. В., ред., 2003
Общая акустика, Исакович М. А., 1973
Механика сплошной среды. — 2-е изд., испр. и доп. В 2-х томах (комплект из 2 книг), Седов Л. И., 1973
Электроразведка, Якубовский Ю. В., 1973
Электроразведка: Справочник геофизика, Тархов А. Г., ред., 1980
Новые методы инженерной геофизики, Бондаренко В. М., Викторов Г. Г., Демин Н. В., Кульков Б. Н., Лумпов Е. Е., Христич В. А., 1983
Полевая геофизика, Знаменский В. В., 1980
Комплексирование геофизических методов при решении геологических задач. — 2-е изд., перераб. и доп., Никитский В. Е., Бродовой В. В., ред., 1987
Структурно-формационная интерпретация сейсмических данных, Мушин И. А., Бродов Л. Ю., Козлов Е. А., Хатьянов Ф. И., 1990
Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых: Учебник для вузов, Авдонин В. В., Ручкин Г. В., Шатагин Н. Н., Лыгина Т. И., Мельников М. Е., 2007
Теория и оперативный прогноз цунами, Соловьев С. Л., ред., 1980
Распространение волн в среде со случайными неоднородностями, Чернов Л. А., 1958
Теория волн, Виноградова М. Б., Руденко О. В., Сухоруков А. П., 1979
Внутреннее строение Земли и планет, Жарков В. Н., 1978

http://knigoprovod.ru

/Наука и Техника/Геология

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему